(57)【要約】【課題】周方向に配列された複数の作業対象部品（ステータコイル）を一度に位置決めして保持することができる圧入装置を提供すること。【解決手段】圧入装置１は、ステータコイル２０に圧入部材５を上側から下降させて圧入させることによりステータコイル２０を整列させる装置であり、周方向に配列された複数のステータコイル２０を下側から保持する保持部材３と、保持部材３を下側から支える台座４と、ステータコイル２０に外嵌される環状の圧入部材５と、圧入部材５を下側へ押圧する押圧手段６とを備えている。圧入部材５の内周面５２には、押圧手段６によって圧入部材５に加えられた押圧力を、ステータコイル２０を径方向へ押圧する押圧力に変換するテーパ面５２ａが形成されている。【選択図】図１１
2010284003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に配列された複数の作業対象部品を下側から保持する保持部材と、
前記保持部材を下側から支える台座と、
前記作業対象部品に外嵌される環状の圧入部材と、
前記圧入部材を下側へ押圧する押圧手段と、
を備え、前記作業対象部品に前記圧入部材を上側から下降させて圧入させることにより前記作業対象部品を整列させる圧入装置であって、
前記圧入部材の内周面には、前記押圧手段によって当該圧入部材に加えられた押圧力を、前記作業対象部品を径方向へ押圧する押圧力に変換するテーパ面が形成されていることを特徴とする圧入装置。
【請求項２】
前記テーパ面は、前記圧入部材が前記作業対象部品に外嵌された際に、前記圧入部材が最初に前記作業対象部品に接触する始端部側から前記圧入部材が最後に前記作業対象部品に接触する終端部側へ向かうのに連れて縮径して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧入装置。
【請求項３】
前記圧入部材の内周面には、前記終端部から当該圧入部材の上面との間に、前記作業対象部品に外嵌される外嵌部材を配置するための環状の段差部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の圧入装置。
【請求項４】
前記作業対象部品は、アキシャルギャップ型回転電機のベース部材の外周部に周方向に配列された複数のコイルピースと、
隣り合う前記コイルピース同士の先端部の間にそれぞれ設けた接続端子と、を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の圧入装置。
【請求項５】
個片化され周方向に配列された複数のコイルピースと、
隣り合う前記コイルピース同士の端部の間にそれぞれ設けた接続端子と、を備えたアキシャルギャップ型回転電機のステータの製造方法であって、
隣り合う前記コイルピース間に前記接続端子をそれぞれ配置して仮位置決めする仮位置決め工程と、
前記仮位置決めされた各接続端子に環状の圧入部材を外嵌させることによって前記各接続端子を軸心方向へ移動させて縮径させる圧入工程と、
前記圧入部材から前記接続端子に加える縮径力を開放させる開放工程と、
前記接続端子に環状の外嵌部材を外嵌させて前記接続端子を保持させる保持工程と、
を含むことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機のステータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、回転電機に使用されるステータを組み立てる際に使用される圧入装置及びアキシャルギャップ型回転電機のステータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アキシャルギャップ型の回転電機に使用されるステータが多数提案されている。例えば、特許文献１には、電磁コイルが導電性を有し、かつ、互いに導通すべき先端同士を溶接して接合した複数本の導電バー（コイルピース）からなるアキシャルギャップ型の回転電機が開示されている。この回転電機は、電磁コイルを導体バーにより構成することで、通常の電磁コイルを固定子鉄心に巻回する際の巻線工程を簡略化させ生産性の向上を図ることが示されている。電磁コイルは、固定子鉄心の外周縁部及び内周縁部において、各スロットに装着された６つの導電バーの先端同士を溶接して、コイルエンドを形成している。
【０００３】
このようなアキシャルギャップ型の回転電機の電磁コイルは、円環状の固定子鉄心に放射状に形成された多数の溝状のスロットに、各導電バーを挿入させることにより、導電バーを円周方向に対して位置決めさせて組み付けている。
【０００４】
また、電磁コイルの導電性セグメント（コイルピース）の端部を溶接する際に、溶接対象の導電性セグメントの端部を治具で締め付けて位置決めを行う方法としては、例えば、特許文献２に開示された導電性セグメントの自由端の溶接箇所の配置方法が知られている。
この導電性セグメントの自由端の溶接箇所の配置方法は、ラックによって９０度回転することが可能なピニオンを有するロッドに３つの歯を形成して、その３つの歯の間に導電性セグメントの端部を介在させることにより、溶接対象の端部をラジアル方向に位置決めする方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２８８０７４号公報（請求項１、段落００２４、図１〜図３）
【特許文献２】特表２００６−５０２６８８号公報（段落００５８〜００５９、図１〜図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１に記載の回転電機は、電磁コイルの導電バーを、固定子鉄心に形成された溝状のスロットに挿入させることによって、円周方向に対してのみ位置決めする構造であるので、スロットに挿入した状態が異なると、導電バーの溶接箇所を軸心方向に対して位置決めすることができないという問題点があった。
つまり、導電バーの端部の溶接箇所が軸心方向にずれているので、溶接する際に、多数ある各導電バーの端部を１つずつ位置合わせしてから順次に溶接しなければならない。このため、特許文献１の回転電機は、作業効率が悪く、作業時間及び作業工数が増大して、コストアップになっていた。
【０００７】
また、前記特許文献２に記載の導電性セグメントの溶接箇所の配置方法は、ロッドを９０度回転させて、３つの歯の間に導電性セグメントの端部を介在させることによりラジアル方向に位置決めする際に、各導電性セグメントの位置がラジアル方向に対して揃っていなければ、各導電性セグメントを歯の間に挿入させることはできない。
このため、歯の間に導電性セグメントを挿入させるために、各導電性セグメントの端部をラジアル方向に１つずつ揃える必要があり、前記特許文献１の発明と同様、作業効率が悪く、作業時間及び作業工数が増大して、コストアップの要因になっていた。
【０００８】
さらに、特許文献１及び特許文献２に記載の発明は、溶接する際に、溶接するコイルエンドの１箇所１箇所を順次に接合しているので、溶接作業時間がかかり、溶接作業の作業効率が悪く、コストアップになるという問題点があった。
【０００９】
そこで、本発明は、前記問題点を解消すべく発明されたものであり、周方向に配列された複数の作業対象部品（ステータコイル）を一度に位置決めして保持及び圧入することができる圧入装置及びアキシャルギャップ型回転電機のステータの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の圧入装置は、周方向に配列された複数の作業対象部品を下側から保持する保持部材と、前記保持部材を下側から支える台座と、前記作業対象部品に外嵌される環状の圧入部材と、前記圧入部材を下側へ押圧する押圧手段と、を備え、前記作業対象部品に前記圧入部材を上側から下降させて圧入させることにより前記作業対象部品を整列させる圧入装置であって、前記圧入部材の内周面には、前記押圧手段によって当該圧入部材に加えられた押圧力を、前記作業対象部品を径方向へ押圧する押圧力に変換するテーパ面が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
かかる構成によれば、圧入装置は、周方向に配列された複数の作業対象部品の外周に、環状の圧入部材を押圧手段で押圧することによって圧入すると、圧入部材の内周面に形成されたテーパ面が各作業対象部品を軸心方向に移動させて整える。したがって、圧入部材は、テーパ面により、各作業対象部品の外周側の先端部を圧入部材の内側に一度に整列させて位置決めさせることができる。なお、テーパ面は、一定の傾きで連続して形成されているので、テーパ面に接触する作業対象部品を、テーパ面の傾きに比例して増大する押圧力によって押圧しながら移動させる。このため、作業対象部品は、意図しない過大な押圧力が負荷されて、破断したり、破損したりすることがない。
【００１２】
請求項２に記載の圧入装置は、請求項１に記載の圧入装置であって、前記テーパ面は、前記圧入部材が前記作業対象部品に外嵌された際に、前記圧入部材が最初に前記作業対象部品に接触する始端部側から前記圧入部材が最後に前記作業対象部品に接触する終端部側へ向かうのに連れて縮径して形成されていることを特徴とする。
【００１３】
かかる構成によれば、テーパ面は、圧入部材が始端部側から終端部側へ向かうのに連れて径方向の長さが短く形成されていることによって、圧入部材が作業対象部品に外嵌されて終端部側へ移動するのに伴って、周方向に配列された各作業対象部品を軸心方向に移動させて、各作業対象部品の外周側端部を同じ外径の位置に整列させることができる。
【００１４】
請求項３に記載の圧入装置は、請求項２に記載の圧入装置であって、前記圧入部材の内周面には、前記終端部から当該圧入部材の上面との間に、前記作業対象部品に外嵌される外嵌部材を配置するための環状の段差部が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
かかる構成によれば、圧入部材の内周面は、終端部から上面との間に、作業対象部品に外嵌される外嵌部材が配置される環状の段差部を有することにより、テーパ面の終端を越えて、さらに、圧入部材を作業対象部品に外嵌させることによって、外嵌部材を作業対象部品の外側に自動的にキッチリと装着させることができる。
【００１６】
請求項４に記載の圧入装置は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の圧入装置であって、前記作業対象部品は、アキシャルギャップ型回転電機のベース部材の外周部に周方向に配列された複数のコイルピースと、隣り合う前記コイルピース同士の端部の間にそれぞれ設けた接続端子と、を備えていることを特徴とする。
【００１７】
かかる構成によれば、アキシャルギャップ型回転電機のコイルピースと接続端子とを組み付ける際に、両者を容易に整列させて組み付けることができる。
【００１８】
請求項５に記載のアキシャルギャップ型回転電機のステータの製造方法は、個片化され周方向に配列された複数のコイルピースと、隣り合う前記コイルピース同士の端部の間にそれぞれ設けた接続端子と、を備えたアキシャルギャップ型回転電機のステータの製造方法であって、隣り合う前記コイルピース間に前記接続端子をそれぞれ配置して仮位置決めする仮位置決め工程と、前記仮位置決めされた各接続端子に環状の圧入部材を外嵌させることによって前記各接続端子を軸心方向へ移動させて縮径させる圧入工程と、前記圧入部材から前記接続端子に加える縮径力を開放させる開放工程と、前記接続端子に環状の外嵌部材を外嵌させて前記接続端子を保持させる保持工程と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
かかる構成によれば、圧入工程では、コイルピース間に仮位置決めされた各接続端子に環状の圧入部材を外嵌させることによって、各接続端子を軸心方向へ移動させて整列させ、一度に多数の接続端子とコイルピースとを圧入部材の内側に位置決めして保持することができる。つまり、接続端子とコイルピースとを機械的に保持する保持作業と、それらを電気的に接続する接続作業とを１工程で行うことができる。
開放工程では、圧入部材から接続端子に加える縮径力を開放させるので、コイルピース及び接続端子に過大な押圧力が加わることを防止して、コイルピースが押圧力によって塑性変形されるのを防止することができる。つまり、圧入部材は、コイルピースを所定形状の状態に維持しながら適度な押圧力でコイルピース及び接続端子を縮径させて整えることができる。
保持工程では、各接続端子に環状の外嵌部材を外嵌させることによって、それぞれの接続端子及びコイルピースを圧入工程で位置決めした状態に一度に機械的に保持して、接続端子が脱落しないようにキッチリと外嵌部材を装着させることができる。さらに、溶接手段を使用せずに、接続端子とコイルピースとを一度に電気的に接続した状態に保持することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の請求項１に係る圧入装置によれば、周方向に配列された複数の作業対象部品の外周に、内周面にテーパ面を有する環状の圧入部材を押圧手段で圧入することによって、各作業対象部品を軸心方向に押圧して位置決めすることができると共に、各作業対象部品を機械的に保持することも可能である。各作業対象部品の１つ１つを一度に、かつ、作業対象部品の全部を均一に押圧した状態で位置決めできることによって、位置決め作業を簡素化して、位置決め作業時間を大幅に短縮し、作業効率を向上させて、コストダウンを図ることができる。
【００２１】
本発明の請求項２に係る圧入装置によれば、圧入装置は、圧入部材が作業対象部品に外嵌させた際に、周方向に配列された各作業対象部品を軸心方向に移動させるテーパ面を有することによって、作業対象部品が多数あったとしても、数に関係なく、全部の作業対象部品の外周側端部を圧入部材の内側の位置に、一度に自動的に位置決めさせることができる。
【００２２】
本発明の請求項３に係る圧入装置によれば、圧入装置は、圧入部材の内周面に、作業対象部品が外嵌される外嵌部材を配置するための段差部を有することにより、圧入部材を作業対象部品に外嵌させることによって、整列させた状態の作業対象部品に外嵌部材を容易に外嵌させて、位置決めした状態に保持することができる。
【００２３】
本発明の請求項４に係る圧入装置によれば、アキシャルギャップ型回転電機のコイルピース及び接続端子を容易に整列させて位置決めし、組付作業を簡略化することができる。
【００２４】
本発明の請求項５に係るアキシャルギャップ型回転電機のステータの製造方法によれば、仮位置決めされた各接続端子に圧入部材を外嵌させることによって、各接続端子を軸心方向へ移動させて縮径させ、一度に多数の接続端子の端部を均一な状態に位置決めして整列させることができる。このため、位置決め作業を簡素化して、位置決め作業時間を大幅に短縮し、作業効率を向上させて、コストダウンを図ることができる。
また、接続端子に環状の外嵌部材を外嵌させることによって、接続端子を位置決めした状態に、溶接手段を使用せずに機械的に保持させることができると共に、電気的に接続することも可能である。
このため、本発明は、簡素な構成で接続端子同士を接続する接続部の信頼性を確保しつつ、組付工数を削減して製作性及び生産性を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る圧入装置によって組み付けられたアキシャルギャップ型回転電機のステータの一部を省略して模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明に係る圧入装置によって組み付けられるアキシャルギャップ型回転電機のステータの一部を省略して模式的に示す分解斜視図である。
【図３】本発明に係る圧入装置によって組み付けられるステータコイルの要部分解斜視図である。
【図４】（ａ）は給電入力用コイルピース及び給電出力用コイルピースを示す拡大斜視図、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ切換用コイルピースを示す拡大斜視図である。
【図５】（ａ）はコイルピースの先端部に装着される接続端子の組み付け状態を示す要部拡大平面図であり、（ｂ）はＸ部拡大図である。
【図６】本発明に係る圧入装置によって組み付けられるアキシャルギャップ型回転電機のステータを示す図であり、（ａ）は要部分解斜視図、（ｂ）は接続端子の拡大斜視図である。
【図７】ステータに配置されたＵ相のコイルピースを流れる電流の流れを模式的に示す１組のコイルピースの平面図である。
【図８】本発明に係る圧入装置を示す図であり、アキシャルギャップ型回転電機のステータコイルにリング部材を外嵌させたときの状態を示す一部断面を有する概略斜視図である。
【図９】本発明に係る圧入装置の圧入部材及びアキシャルギャップ型回転電機のステータコイルを示す一部断面を有する概略分解斜視図である。
【図１０】本発明に係る圧入装置の圧入部材をアキシャルギャップ型回転電機の接続端子に外嵌させるときの状態を示す一部断面を有する要部斜視図である。
【図１１】（ａ）は図１０のＹ−Ｙ断面図であり、（ｂ）は圧入装置によってアキシャルギャップ型回転電機のステータコイルにリング部材を外嵌させたときの状態を示す一部断面を有する要部拡大斜視図である。
【図１２】本発明に係るアキシャルギャップ型回転電機のステータの製造方法の工程図である。
【図１３】本発明に係る圧入装置によって組み付けられるアキシャルギャップ型回転電機のステータコイルの第１変形例を示す図であり、熱収縮性絶縁部材を省略した要部拡大分解斜視図である。
【図１４】本発明に係る圧入装置によって組み付けられるアキシャルギャップ型回転電機のステータコイルの第２変形例を示す図であり、熱収縮性絶縁部材を省略した要部拡大分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態を説明する。
なお、圧入装置１は、周方向に配列された複数の部品を軸心方向に対して位置決めして保持する部品であれば、あらゆる種類の部品の組立ての際に利用することが可能であるが、その一例として、図１に示すアキシャルギャップ型回転電機のステータ２を製造する場合を例に挙げて説明する。なお、ステータ２及び圧入装置１（図８参照）は、設置状態によって上下左右の向きが変化するが、便宜上、その向きを水平状態に記載してある。
まず、その圧入装置１を説明する前に、アキシャルギャップ型回転電機のステータコイル２０を説明する。
【００２７】
≪ステータの構成≫
図２に示すように、ステータ２は、アキシャルギャップ型回転電機の固定子である。このステータ２は、円環状のベース部材２１と、この円環状のベース部材２１に配設される複数のコイルピース２２と、隣り合うコイルピース２２同士の先端部２２ｂ（端部）の間にそれぞれ設けられる接続端子２３と、この接続端子２３に外嵌されるリング部材２４（外嵌部材）と、このリング部材２４及びベース部材２１が載設される下ケース２５と、この下ケース２５とでリング部材２４を挟持する外枠ケース２６と、下ケース２５とでベース部材２１を挟持する内枠ケース２７と、下ケース２５と外枠ケース２６とを固定する外枠用締結部材２８と、下ケース２５と内枠ケース２７とを固定する内枠用締結部材２９と、を備えている。なお、このステータ２は、図示しないロータと対面した状態で配置され、各相のコイルピース２２の給電入力端子接続部２２ｃ（図４（ａ）参照）に、Ｕ相入力端子Ｕ、Ｗ相入力端子Ｗ、Ｖ相入力端子Ｖ（図５（ａ）参照）を介して、ベース部材２１の中央に配置される給電システム（図示省略）と接続された状態で、例えば、車両の駆動モータ、または、車両の車輪の所定位置に設置して使用される。
【００２８】
≪ステータコイル（作業対象部品）の構成≫
ステータコイル２０は、アキシャルギャップ型回転電機の巻線を形成する部材であり、多数のコイルピース２２と、各コイルピース２２を接続するための接続端子２３と、によってコイルループを形成している。
【００２９】
≪ベース部材の構成≫
図２に示すように、ベース部材２１は、円環板状で合成樹脂等の絶縁材料から形成されており、内周縁部近傍に所定間隔で、ボルト挿入孔２１ａが形成されている。ベース部材２１の外周部には、多数のコイルピース２２を所定間隔で外周方向に向けて配設するための多数の溝状の係止部２１ｂ（図５（ａ）参照）が形成されている。
【００３０】
≪コイルピースの構成≫
コイルピース２２は、個片化された多数の導電板をベース部材２１の外周部から所定間隔でステータ２の周方向に略放射状に配列され、図３に示すように、各先端部２２ｂが後記する接続端子２３によって接続されて多数連続した状態に組み付けられている（図５（ａ）、（ｂ）及び図６（ａ）参照）。コイルピース２２は、それぞれ後記する中間用コイルピース２２１と、互いに同じ形状の給電入力用コイルピース２２２（図４（ａ）参照）及び給電出力用コイルピース２２３（図４（ａ）参照）と、切換端子接続部２２ｄの突出方向が互いに異なる切換用コイルピース２２４（図４（ｂ）参照）及び切換用コイルピース２２５（図４（ｃ）参照）と、の四種類の形状の導電板を連続して接続してなる。それらを接続したコイルピース２２は、ベース部材２１に３本配置されて、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の各相のコイルループを形成するように設けられている。前記四種類のコイルピース２２は、いずれも基端部２２ａ及び先端部２２ｂを露出し、基端部２２ａと先端部２２ｂとの間を熱収縮性絶縁部材２２ｅ（図４（ａ）〜（ｃ）参照）等の絶縁体で覆われて保護されている。
【００３１】
図３に示すように、ステータコイル２０の中間部分を形成する中間用コイルピース２２１は、先端部２２ｂ側が側面視して上下に二分された状態に切り込まれて切断され、その二分された先端部２２ｂ，２２ｂが水平方向に開脚するように、平面視して略Ｙ字状の導電板からなる。このような形状のコイルピース２２は、ベース部材２１と接続端子２３との間に組み付けられることによって、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相を構成する多数のコイルピース２２が上下に二段に積設された状態に、水平に周方向に配列されている。コイルピース２２は、平面視してコイルピース２２の各先端部２２ｂ，２２ｂ間に接続端子２３が挿入されて、先端部２２ｂが接続端子２３の厚さ間隔に配置されると共に、基端部２２ａを係止部２１ｂに差し込むことにより、基端部２２ａが係止部２１ｂの配置間隔に配置されている。各相の中間用コイルピース２２１は、ベース部材２１の周囲をジグザグに左回りに３周、右回りに３周の合計６周するように連設されている。
【００３２】
図５（ａ）に示すように、給電入力用コイルピース２２２及び給電出力用コイルピース２２３は、多数配列された各相の中間用コイルピース２２１のコイルエンドに配置される。給電入力用コイルピース２２２及び給電出力用コイルピース２２３は、基端部２２ａに給電入力端子接続部２２ｃを有し、先端部２２ｂ側が、平面視して略Ｙ字状の前記中間用コイルピース２２１の一方の先端部２２ｂを切り落とした形状に形成されている（図４（ａ）及び図７参照）。
Ｕ相、Ｖ相及びＷ相用の給電入力用コイルピース２２２の各給電入力端子接続部２２ｃには、Ｕ相入力端子Ｕ、Ｗ相入力端子Ｗ、及び、Ｖ相入力端子Ｖが接続されている。Ｕ相、Ｖ相及びＷ相用の給電出力用コイルピース２２３の各給電出力端子接続部２２ｆには、スター結線Ｎがそれぞれ接続されている。
【００３３】
切換用コイルピース２２４，２２５は、流れる電流の方向を左回りから右回りに切り換えるための切換端子接続部２２ｄを基端部２２ａに有する導電板である。切換用コイルピース２２４，２２５は、ベース部材２１の周囲に左３周右３周するよう配列された各相の中間用コイルピース２２１の中間位置である第３周目の位置に配置される（図４（ｂ）、（ｃ）及び図７参照）。
【００３４】
＜接続端子の構成＞
図５（ａ）、（ｂ）及び図６（ａ）に示すように、接続端子２３は、前記上下に二段に配置されたコイルピース２２の先端部２２ｂ，２２ｂ同士を電気的に接続して所定間隔に支持するための部材である。この接続端子２３は、コイルピース２２の先端部２２ｂ，２２ｂの上下一側面に接触して設置されて、隣り合うコイルピース２２を導通させる導電部材２３ａと、円周方向に隣り合うコイルピース２２同士の先端部２２ｂ，２２ｂの間にそれぞれ設置されて絶縁する絶縁部材２３ｂと、を備えて構成されている。
【００３５】
導電部材２３ａは、例えば、コイルピース２２の上側の先端部２２ｂと下側の先端部２２ｂとに接触して導通させる銅製の平板部材からなり、図６（ｂ）に示すように、絶縁部材２３ｂの内側側面に接着剤等によって接着されている。
図５（ｂ）及び図６（ａ）に示すように、絶縁部材２３ｂは、コイルピース２２の先端部２２ｂの一側面に接触した導電部材２３ａと、この導電部材２３ａに隙間を介して隣り合うコイルピース２２の先端部２２ｂとの間に挿入されて隣り合うコイルピース２２，２２間を、所定間隔に非接触の絶縁状態に維持するための部材である。絶縁部材２３ｂは、各コイルピース２２間に挿入されて板状部位と、各コイルピース２２の先端部２２ｂの先端側を覆う板状部位と、を平面視してＬ字状に形成した樹脂製またはセラミック製等の絶縁性部材からなる。
【００３６】
＜ステータコイルを流れる電流の説明＞
次に、図７を参照して、一例としてＵ相、Ｖ相、Ｗ層のうちのＵ相におけるステータコイル２０の電流の流れを説明する。
まず、ベース部材２１（図５参照）の下側寄りに配置された入力用の給電入力用コイルピース２２２から給電されると、太線矢印ａで示すように、下段の給電入力用コイルピース２２２から左回りで多数連設された中間用コイルピース２２１の上段、下段、上段、下段の順に流れてベース部材２１の周囲を１周する。さらに、破線塗り潰し矢印ｂで示すように、ベース部材２１の周囲の中間用コイルピース２２１を１周（第２周目）する。さらに、同じように、一点鎖線塗り潰し矢印ｃで示すように、ベース部材２１の周囲の中間用コイルピース２２１を１周（第３周目）すると、切換用コイルピース２２４に流れる。
【００３７】
切換用コイルピース２２４の切換端子接続部２２ｄを経由して切換用コイルピース２２５に流れると、細実線矢印ｄで示すように、第４周目からは電流の流れる方向が右回りに変換され、中間用コイルピース２２１を上段、下段、上段、下段と変えて流れてベース部材２１の周囲を流れる。さらに、第５周目を点線矢印ｅで示すように流れ、第６周目を一点鎖線矢印ｆで示すように流れて給電出力用コイルピース２２３まで流れる。
このように、Ｕ相におけるステータコイル２０の電流は、ベース部材２１の周囲をジグザグに６周流れる際に、基端部２２ａと先端部２２ｂとの間の中間部位が上下に重なり合った状態に配置されて、電流が同じ方向（外周方向または軸心方向）に流れるので、電流による磁束の向きも一致し、磁界が相互に強め合うように合成されるようになっている。
【００３８】
≪リング部材（外嵌部材）の構成≫
図３に示すように、リング部材２４は、前記接続端子２３に外嵌されて、各コイルピース２２，２２間に装着された接続端子２３を保持するための縦断面が四角形の円環状部材である（図８及び図９参照）。このリング部材２４は、後記する圧入装置１（図８参照）によって、接続端子２３の外側に嵌合される。
【００３９】
≪下ケースの構成≫
図２に示すように、下ケース２５は、組み付けられたステータコイル２０、リング部材２４及びベース部材２１を下側から覆うための保護カバーである。下ケース２５には、リング部材２４、ベース部材２１及びステータコイル２０を収納するリング状の収納凹部２５ａと、収納凹部２５ａの外周部に設けられ外枠用締結部材２８が螺合される複数のねじ孔２５ｂと、収納凹部２５ａ内の内側寄りに配置され内枠用締結部材２９が螺合されるねじ孔２５ｃと、収納凹部２５ａの内側周縁に形成された筒部２５ｄとが形成されている。
【００４０】
≪外枠ケースの構成≫
外枠ケース２６は、下ケース２５の収納凹部２５ａに挿入したリング部材２４を上側から押さえて保持するための円環状の部材である。外枠ケース２６には、この外枠ケース２６を下ケース２５に固定する外枠用締結部材２８を挿入するための複数の貫通孔２６ａが形成されている。
【００４１】
≪内枠ケースの構成≫
内枠ケース２７は、下ケース２５の収納凹部２５ａに挿入したベース部材２１を上側から押さえて保持するための円環状の部材である。内枠ケース２７には、この内枠ケース２７を下ケース２５に固定する内枠用締結部材２９を挿入するための複数の貫通孔２７ａが形成されている。
【００４２】
≪圧入装置の構成≫
図８に示すように、圧入装置１は、周方向に配列された複数のステータコイル２０（作業対象部品）に、押圧手段６によって環状の圧入部材５を圧入させることにより、放射状に配置されたステータコイル２０の外周側の先端部２２ｂ間に接続端子２３を一度に位置決めすることができる治具装置である。また、この圧入装置１は、圧入部材５の内側にリング部材２４を内嵌させて、圧入部材５及びリング部材２４を複数のステータコイル２０に外嵌させることによって、リング部材２４をステータコイル２０に容易に外嵌させて組み付けることができる機能も備えている。圧入装置１は、ステータコイル２０を保持する保持部材３と、この保持部材３を支える台座４と、ステータコイル２０に外嵌させる前記圧入部材５と、圧入部材５を押圧する押圧手段６と、を備えている。
【００４３】
≪保持部材の構成≫
図９に示すように、保持部材３は、ステータコイル２０を下側から保持する部材であり、例えば、外側環状部材３１と、内側環状部材３２との２つの大小の円環状部材を備えて構成されている。
外側環状部材３１は、コイルピース２２の先端部２２ｂ及び接続端子２３を下側から支持する部材であり、台座４に形成された外側円形段差部４ａに係合して台座４の盤面上に載置される。
内側環状部材３２は、コイルピース２２の基端部２２ａ及びベース部材２１を下側から支持する部材であり、台座４に形成された内側円形段差部４ｂに係合して台座４の盤面上に載置される。
【００４４】
≪台座の構成≫
前記台座４は、保持部材３の下側に敷設される円盤状の基台である。台座４には、前記外側円形段差部４ａと、前記内側円形段差部４ｂと、後記する押圧手段６のボルト６１の下端部６１ｂが固定される固定穴４ｃと、ベース部材２１のボルト挿入孔２１ａに挿入した保持用ボルト８が螺合される複数のねじ穴４ｄと、が形成されている。
【００４５】
≪圧入部材の構成≫
圧入部材５は、ステータコイル２０の接続端子２３の外側に圧入されることにより接続端子２３及びコイルピース２２を軸心側に移動させてステータコイル２０全体を位置決めする治具であり、リング状に形成されている。圧入部材５は、外周面５１と、内周面５２と、上面５３と、下面５４と、内周面５２に形成されたテーパ面５２ａと、内周面５２に形成された段差部５２ｄと、各ボルト６１が挿入される複数のボルト挿入孔５ａと、を有している。
【００４６】
＜テーパ面の構成＞
図１０に示すように、テーパ面５２ａは、内周面５２の下側寄りに形成されて、押圧手段６によって圧入部材５に加えられた下方向の押圧力を、接続端子２３（ステータコイル２０）を軸心側に押圧する押圧力に変換する傾斜面である。テーパ面５２ａは、圧入部材５の内側下端に形成された始端部５２ｂから圧入部材５の内側略中央部位に形成された終端部５２ｃへ向かうのに連れて縮径して形成されている。
【００４７】
＜段差部の構成＞
段差部５２ｄは、テーパ面５２ａの終端部５２ｃから上面５３との間に、接続端子２３（ステータコイル２０）に外嵌されるリング部材２４（外嵌部材）が配置される環状の切欠部分である。段差部５２ｄに係合されたリング部材２４の内側側面２４ａは、段差部５２ｄの先端であるテーパ面５２ａの終端部５２ｃよりも奥まった位置に配置される。
【００４８】
つまり、図１１（ａ）に示すように、テーパ面５２ａの上側の終端部５２ｃの内径Ｄ１は、リング部材２４の内径Ｄ３よりも小さく形成されている。このため、内周面５２に内嵌されたリング部材２４の内側には、そのリング部材２４に接続部材２３を内嵌させる際に、接続端子２３を終端部５２ｃから外周方向へ移動させて縮径させる方向に押圧する押圧力を弱めるために、段差部５２ｄの軸心側が露出した状態に配置されている。なお、段差部５２ｄの奥側の内周面５２の内径Ｄ２は、適度な圧入しろを持ってリング部材２４の外径Ｄ４より僅かに小さく形成されている。
【００４９】
≪押圧手段の構成≫
図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、押圧手段６は、圧入部材５を下側に押圧して押し下げるためのものであり、例えば、ボルト６１と、ナット６２と、座金６３とをそれぞれ複数備えて構成されている。
ボルト６１には、下端部６１ｂに、溶接等によって固定穴４ｃに固着される固着部位が形成され、この下端部６１ｂより上側全体に、ねじ部６１ａが形成されている。ボルト６１のねじ部６１ａの上端部には、圧入部材５のボルト挿入孔５ａ、蓋部材７のボルト挿入孔７ａ及び座金６３を挿通してナット６２が螺合される。
【００５０】
図１１（ａ）に示すように、ナット６２は、矢印Ａの締める方向へ回転させて下降させることによって、座金６３、蓋部材７、圧入部材５及びリング部材２４を矢印Ｂの下方向に押圧して移動させながら、テーパ面５２ａで接続端子２３及びコイルピース２２を矢印Ｃの軸心方向へ押圧し、縮径させて整列させるための部材である。さらに、ナット６２を矢印Ａ方向に回転させて圧入部材５を下降させると、図１１（ｂ）に示すように、テーパ面５２ａに当接していた接続端子２３が、テーパ面５２ａの終端部５２ｃを乗り越えてリング部材２４に内嵌する状態で、圧入部材５の下面５４が台座４の盤面に当接して停止するようになっている。なお、このナット６２を回転させる手段は、手動式のものでも、電動機械式のものでも、どちらでも構わない。
【００５１】
＜蓋部材の構成＞
前記蓋部材７は、段差部５２ｄに内嵌されたリング部材２４及び圧入部材５の上面５３上に載置されて、リング部材２４をステータ２に組み付ける際に、リング部材２４を段差部５２ｄに保持させる部材である。この蓋部材７は、縦断面が平板状の円環状の部材からなり、ボルト６１が挿入される複数のボルト挿入孔７ａが穿設されている。
【００５２】
［圧入装置の作用］
次に、本発明の実施形態に係る圧入装置１の作用をアキシャルギャップ型回転電機のステータ２の製造方法と共に説明する。
【００５３】
＜コイルピース切り出し工程＞
ステータ２を製造する場合は、まず、図１２に示すように、コイルピース切り出し工程で、導電性金属板からなる金属素材を例えばレーザ、プレス、ワイヤカットにより切断してコイルピース２２を形成するための細長い部材を形成する（ステップＳ１）。
【００５４】
＜絶縁処理工程＞
次に、コイルピース用の金属素材に、図３に示す熱可塑性の絶縁チューブ等からなる熱収縮性絶縁部材２２ｅを設けたり、コーティング、リッピング等によって絶縁処理工程を行う（ステップＳ２）。
【００５５】
＜コイルピース成形工程＞
続いて、コイルピース成形工程で、コイルピース用の金属素材をプレス加工またはベンド治具（図示省略）を使用して、略Ｙ字状の中間用コイルピース２２１と、給電入力端子接続部２２ｃ（図４（ａ）参照）を有する給電入力用コイルピース２２２と、給電出力端子接続部２２ｆを有する給電出力用コイルピース２２３（図４（ａ）参照）と、切換端子接続部２２ｄ，２２ｄを有する切換用コイルピース２２４，２２５と、をそれぞれ成形する（ステップＳ３）。
【００５６】
＜コイルピース組付工程＞
図８及び図９に示すように、その各コイルピース２２の基端部２２ａを、内側環状部材３２上に保持用ボルト８で固定したベース部材２１の各係止部２１ｂに挿入してベース部材２１に組み付けるコイルピース組付工程を行う（ステップＳ４）。コイルピース２２は、側面視して上下に二段に段差状に折曲形成されているので、各係止部２１ｂに装着すると、平面的に周方向に二段に重ねた状態に配置される（図３参照）。
【００５７】
＜接続端子の仮位置決め工程＞
次に、図６（ａ）に示すように、隣り合うコイルピース２２の先端部２２ｂ，２２ｂの間に接続端子２３をそれぞれ挿入して、上下のコイルピース２２の先端部２２ｂ，２２ｂを導電部材２３ａで電気的に接続すると共に、接続端子２３及びコイルピース２２の先端部２２ｂ，２２ｂを揃えて仮位置決めする仮位置決め工程を行う（ステップＳ５）。
【００５８】
各コイルピース２２は、先端部２２ｂ，２２ｂの間に接続端子２３がそれぞれ挿入されたことによって、各コイルピース２２間が接続端子２３の厚さ間隔に一定な空間を介して配列される。導電部材２３ａは、絶縁部材２３ｂによってコイルピース２２の側面側に押圧されて、コイルピース２２に接触した状態が維持される。このため、溶接手段等を使用せずに、導電部材２３ａとコイルピース２２を電気的に接続させることができ、組付作業を簡素化することができる。
【００５９】
＜圧入部材の圧入工程＞
次に、図１０に示すように、仮位置決めされた各接続端子２３に環状の圧入部材５を上方向から外嵌させることによって、各接続端子２３を軸心方向へ移動させて縮径させる圧入工程を行って、さらに、接続端子２３及びコイルピース２２の先端部２２ｂを周方向に整列させる位置決めを行う（ステップＳ６）。
【００６０】
この場合、図１１（ａ）に示すように、まず、台座４に立設されたボルト６１に、圧入部材５のボルト挿入孔５ａを挿入し、さらに、蓋部材７のボルト挿入孔７ａ及び座金６３を挿入してナット６２を螺合させる。そのナット６２を矢印Ａの右方向に回転させて矢印Ｂ方向に下降させる。ナット６２が下降すると、これと一緒に座金６３、蓋部材７、圧入部材５及びリング部材２４が下降する。そして、圧入部材５のテーパ面５２ａの始端部５２ｂ寄りの部分に各接続端子２３の外周面が当接して、圧入部材５が接続端子２３に外嵌される。
【００６１】
さらに、ナット６２を矢印Ａ方向に回転させて圧入部材５を下降させると、テーパ面５２ａの下降に伴ってテーパ面５２ａが各接続端子２３を矢印Ｃの軸心方向へ押圧して移動させて、図１１（ａ）に仮想線で示すように、周方向にバラバラな状態に配列された全部のステータコイル２０（接続端子２３及びコイルピース２２）が一度に軸心から等距離に位置決めされた状態に整列される。そして、テーパ面５２ａの終端部５２ｃが各接続端子２３の外周面と接触したときに、圧入部材５が各ステータコイル２０の外周側に設けられた接続端子２３を最大の縮径力で、最も軸心寄りまで移動させる。
【００６２】
＜圧入部材の開放工程＞
次の開放工程では、さらに、ナット６２を矢印Ａ方向に回転させて圧入部材５を下降させると、図１１（ｂ）に示すように、圧入部材５の下面５４が台座４に当接してそれ以上下降できなくなる。このとき、各接続端子２３は、テーパ面５２ａの終端部５２ｃを乗り越えてリング部材２４の内側側面２４ａに内嵌される。
【００６３】
図１１（ａ）に示すように、リング部材２４の内側側面２４ａは、内径Ｄ３がテーパ面５２ａの終端部５２ｃの内径Ｄ１よりも大きいので、その距離の差の分だけ各接続端子２３を外周方向に復帰可能にして、圧入部材５から各接続端子２３に加わる縮径力を開放させることができる（ステップＳ７）。このように、段差部５２ｄがあることによって、接続端子２３を縮径させる縮径力を弱めることができるので、接続端子２３及びコイルピース２２に過大な押圧力が加わり続けることによって塑性変形されるのを防止することができる。
【００６４】
＜接続端子の保持工程＞
次の保持工程では、図１１（ｂ）に示すように、接続端子２３にリング部材２４を外嵌させて接続端子２３を保持させた状態で、圧入装置１をステータコイル２０から取り外す（ステップＳ８）。その場合は、まず、保持用ボルト８を反転させて抜き取り、ナット６２を反転させて、ナット６２、座金６３及び蓋部材７を上方向に抜き取る。そして、台座４、圧入部材５、外側環状部材３１及び内側環状部材３２を下方向に抜き取ると、ステータコイル２０は、図２に示すように、外周部にリング部材２４がキッチリと外嵌されて装着された状態になる。
【００６５】
＜周辺部品の取付工程＞
次に、そのステータコイル２０に、図２に示すように、下ケース２５、内枠ケース２７及び外枠ケース２６を取り付ける周辺部品の取付工程を行う（ステップＳ９）。この場合、まず、ステータコイル２０を下ケース２５の収納凹部２５ａ内に収納し、ベース部材２１上に内枠ケース２７を載置して内枠ケース２７を下ケース２５にボルト締めする。
さらに、リング部材２４上に外枠ケース２６を載置して下ケース２５にボルト締めする。これにより、接続端子２３とコイルピース２２とは、互いに電気的に接続された状態で外周部が前記リング部材２４によって保持されると共に、外周部の上下が下ケース２５と外枠ケース２６とで挟持される。ベース部材２１とこのベース部材２１の係止部２１ｂに挿入されたコイルピース２２とは、上下が下ケース２５と内枠ケース２７とによって挟持されて、図１に示すステータ２の状態に組み付けられる。
【００６６】
＜ワニス工程＞
このようにして組み付けられたステータ２は、さらに、フェノール系、エポキシ系、シリコン系等の合成樹脂で覆って、振動及び衝撃に対する強度を向上させると共に、塵埃や水分等の浸入を防止するワニス処理が行われる（ステップＳ１０）。
【００６７】
以上のようにして組み付けられたステータ２は、ステータコイル２０を前記圧入装置１で一度に位置決めして保持すると共に、溶接手段を使用せずに、各コイルピース２２と接続端子２３を接触した状態に整列させて固定しているため、作業工数を大幅に削減することができる。
【００６８】
［変形例］
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。以下、前記実施形態の変形例を説明する。なお、既に説明した構成は同じ符号を付してその説明を省略する。
【００６９】
［第１変形例］
図１３を参照して第１変形例を説明する。
前記実施形態では、接続端子２３によって各コイルピース２２の先端部２２ｂを接続して保持することを説明したが（図６（ａ）参照）、これに限定されるものではない。
図１３に示すように、接続端子２３Ａは、上下二段のコイルピース２２の先端部２２ｂに装着されて互いに接続する平面視してＵ字形状の銅製の部材からなる導電部材２３Ａａと、各導電部材２３Ａａ，２３Ａａ間に挿入される略楔形状の樹脂製、セラミック製等の絶縁材料からなる絶縁部材２３Ａｂと、を別々に二部材で成形して先端部２２ｂに装着しても構わない。このようにしても前記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【００７０】
［第２変形例］
図１４を参照して第２変形例を説明する。
さらに、前記第１変形例の接続端子２３Ａは、図１４に示すように、例えば、前記第１変形例の導電部材２３Ａａと、ばね性を有する金属に絶縁皮膜処理を行った絶縁部材２３Ｂｂとの二部材からなる接続端子２３Ｂであってもよい。
この場合、絶縁部材２３Ｂｂは、例えば、略０字状に形成されて厚さ方向に弾性を有する弾性部材からなる。絶縁部材２３Ｂｂは、コイルピース２２の各先端部２２ｂに装着した導電部材２３Ａａ，２３Ａａ間に圧入されて、導電部材２３Ａａをコイルピース２２の周方向に押圧するばね力を有し、導電部材２３Ａａをコイルピース２２に押し付けて電気的に接続させると共に、各コイルピース２２の周方向の間隔を一定に維持する。
なお、絶縁部材２３Ｂｂは、弾性及び絶縁性を有するものであればよく、合成樹脂やその他の絶縁材料からなるものであっても構わない。
【００７１】
［その他の変形例］
コイルピース２２は、略Ｙ字形状のものを例に挙げて説明したがこれに限定されるものではなく、先端部２２ｂに接続端子２３が設置可能であれば、その形状を適宜に変更しても構わない。
例えば、給電入力用コイルピース２２２、給電出力用コイルピース２２３及び切換用コイルピース２２４，２２５は、平面視して略Ｙ字形状の中間用コイルピース２２１を二分した半体のような形状のものを例に挙げて説明したが、給電入力端子接続部２２ｃ、切換端子接続部２２ｄ、給電出力端子接続部２２ｆがあればよく、略Ｙ字形状のものであっても構わない。
この場合は、二股状に分岐した先端部２２ｂ，２２ｂの一方に接続端子２３を設けず、絶縁状態にすればよい。
なお、例えば、コイルピース２２は、側面視して二段状した一層のものを説明したが、二層等のそれ以外の積層構造のものであっても構わない。
【００７２】
また、圧入装置１は、コイルピース２２と、このコイルピース２２の外周部に設けられる接続端子２３とを有するステータ２を例に挙げて説明したが、軸心方向から外周方向に向かって略放射状に配置した放射状部材、または、周方向に配列した周方向配列部材に対して、放射状部材または周方向配列部材の外周部に配置する外周部配列部材を位置決めするものであれば、利用することが可能である。
【００７３】
圧入装置１は、図９に示すように、円環状に形成されたステータ２のコイルピース２２及び接続端子２３を位置決めする場合を例に挙げて説明したが、各部材は円環状及び円形のものに限定されるものではない。例えば、図９に示すそれらの円環状のものを多角形にしても同様な作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７４】
１      圧入装置
２      ステータ
３      保持部材
４      台座
５      圧入部材
６      押圧手段
２０    ステータコイル（作業対象部品）
２１    ベース部材
２２    コイルピース
２２ａ  基端部
２２ｂ  先端部（端部）
２２ｅ  熱収縮性絶縁部材
２３，２３Ａ，２３Ｂ  接続端子
２３ａ，２３Ａａ  導電部材
２３ｂ，２３Ａｂ，２３Ｂｂ  絶縁部材
２４    リング部材（外嵌部材）
５１    外周面
５２    内周面
５２ａ  テーパ面
５２ｂ  始端部
５２ｃ  終端部
５２ｄ  段差部
５３    上面
５４    下面
Ｓ５    仮位置決め工程
Ｓ６    圧入工程
Ｓ７    開放工程
Ｓ８    保持工程
【図１】
2010284003.tif 000003
【図２】
2010284003.tif 000004
【図３】
2010284003.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2010284003.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2010284003.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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